[發明專利]編碼器系統

在審

• 申請號: 201810549502.8
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108801301A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 魏紅
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司
• 主分類號: G01D5/34
• 分類號: G01D5/34;G01D5/249
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發明提供了一種編碼器系統，包括處理器以及獨立于所述處理器的感光元件、比較器組件和運放組件；所述感光元件包括至少一組第一輸出端子和至少一組第二輸出端子，且每一組所述第一輸出端子和每一組所述第二輸出端子分別輸出一組正余弦信號；所述感光元件的第一輸出端子連接到所述比較器組件的輸入端、所述第二輸出端子連接到所述運放組件的輸入端；所述比較器組件的輸出端連接到所述處理器的第一輸入引腳，所述運放組件的輸出端連接到所述處理器的第二輸入引腳。本發明通過比較器組件和運放組件對感光元件輸出的信號進行預處理，并由處理器根據預處理的信號生成位置信號，不僅構造簡單、成本低，而且便于實現功能擴展。

技術領域

本發明涉及位置檢測領域，更具體地說，涉及一種編碼器系統。

背景技術

隨著工業自動化的發展，高精度控制的需求，編碼器已成為電機，尤其是伺服電機的重要的速度和位置反饋傳感器。編碼器是一種集光、機、電于一體的角度測量裝置。在一個典型的閉環控制中，編碼器作為觀測器，其性能參數直接影響控制系統精度、增益、和穩定性。

現有的單圈編碼器產品中，光電池(即感光元件)和細分集成電路(IC)集成為一體，且提供的開發端口和功能極少，使得終端伺服電機用戶無法進行自我校正和比對，在很多應用場合中無法達到高精度要求，而且也無法根據通信需求形成自我協議。而現有的多圈編碼器產品中，外置元件過于繁雜、成本高、可生產性差，且很難實現小型化，防呆保護不足。

伴隨著伺服電機市場對基于游標的編碼器需求量的持續增大，提高精度和降低成本的需求越來越旺盛，現有的編碼器方案已越來越無法滿足伺服電機系統不斷提升的需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述編碼器無法滿足不斷提升的需求的問題，提供一種新的編碼器系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種編碼器系統，包括處理器以及獨立于所述處理器的感光元件、比較器組件和運放組件；所述感光元件包括至少一組第一輸出端子和至少一組第二輸出端子，且每一組所述第一輸出端子和每一組所述第二輸出端子分別輸出一組正余弦信號；所述感光元件的第一輸出端子連接到所述比較器組件的輸入端、所述第二輸出端子連接到所述運放組件的輸入端；所述比較器組件的輸出端連接到所述處理器的第一輸入引腳，所述運放組件的輸出端連接到所述處理器的第二輸入引腳。

在本發明所述的編碼器系統中，所述處理器的第一輸入引腳為脈沖信號輸入引腳，且所述處理器包括兩組第一輸入引腳，所述比較器組件包括第一比較單元和第二比較單元；所述感光元件包括兩組第一輸出端子，其中一組第一輸出端子向所述第一比較單元輸出主碼道正余弦信號，另一組第一輸出端子向所述第二比較單元輸出游標碼道正余弦信號；所述第一比較單元將輸入的主碼道正余弦信號轉換為第一正交方波后輸入到所述處理器的其中一組第一輸入引腳，所述第二比較單元將所述游標碼道正余弦信號轉換為第二正交方波后輸入到所述處理器的另一組第一輸入引腳。

在本發明所述的編碼器系統中，所述處理器的第二輸入引腳為模擬信號輸入引腳，且所述處理器包括三組第二輸入引腳，所述運放組件包括第一運算放大單元、第二運算放大單元和第三運算放大單元；所述感光元件包括三組第二輸出端子，其中第一組第二輸出端子向所述第一運算放大單元輸出主碼道正余弦信號，第二組第二輸出端子向所述第二運算放大單元輸出游標碼道正余弦信號，第三組第二輸出端子向所述第三運算放大單元輸出段碼道正余弦信號；所述第一運算放大單元將輸入的主碼道正余弦信號做放大處理后輸入到所述處理器的第一組第二輸入引腳，所述第二運算放大單元將所述游標碼道正余弦信號做放大處理后輸入到所述處理器的第二組第二輸入引腳，所述第三運算放大單元將所述段碼道正余弦信號做放大處理后輸入到所述處理器的第三組第二輸入引腳。